Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu
Статьи журнала - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Все статьи: 1579
Исследование характеристик лабораторной модели термоэлектрического холодильника
Статья научная
Лабораторная модель термоэлектрического холодильника исследована на экспериментальном стенде, обеспечивающем широкий диапазон температурных условий и параметров электропитания. Стенд оснащен комплексом аппаратуры для измерения электрофизических параметров и температуры. Проведены измерения температуры, позволившие определить термические сопротивления корпуса модели холодильника, устройств подвода и отвода теплоты. Измерены нагрузочные характеристики термоэлектрического модуля при разных значениях силы тока и температуры его горячей стороны. Получены зависимости холодопроизводительности термоэлектрического модуля от силы тока при разных значениях температуры охлаждающей жидкости. Дополнительно проведены испытания лабораторной модели термоэлектрического холодильника в режиме максимального охлаждения
Бесплатно
Исследование характеристик модифицированного алгоритма сопровождения воздушной цели на проходе
Статья научная
В статье на примере фильтра дальномерного канала исследован алгоритм фильтрации параметров движения воздушной цели (ВЦ) при сопровождении её на проходе, синтезированный на основе уравнений аналогово-дискретной фильтрации, учитывающий изменяющееся отношение сигнал/шум на входе приёмника бортовой радиолокационной системы (БРЛС) при различных значениях параметров фильтра. На основе анализа результатов моделирования установлена возможность повышения точности оценивания и предотвращения расходимости фильтрации координат состояния в фильтре дальномерного канала за счёт учёта увеличивающейся в процессе сближения перехватчика с ВЦ энергии переотражённого сигнала. Реализация предложенного подхода позволит повысить потенциальную точность оцениваемых координат состояния и предотвратить расходимость фильтрации в дальномерном канале при работе БРЛС перехватчика в режиме сопровождения на проходе.
Бесплатно
Исследование шлаков пирометаллургии кремния
Статья научная
Получаемый в рудно-термических печах кремний содержит примеси, для удаления которых в промышленных условиях проводят окислительное рафинирование в ковше продувкой воздухом. В связи с повышением требований к качеству выплавляемого кремния необходимо осуществить поиск новых путей снижения содержания примесей, концентрация которых в готовом продукте не столь значительна. Анализ литературных данных и результатов производственной практики показал, что основными составляющими рафинировочного шлака являются оксиды кальция, алюминия и кремния с включениями карбида кремния и корольками собственно кремния. Однако по данным различных видов анализа установлено, что шлак имеет сложный состав. И отсутствует информация о возможном механизме образования включений в данном продукте пирометаллургического процесса. Поэтому целью наших исследований явилась разработка методики термодинамического анализа формирования оксидных включений в шлаке на основе компьютерного построения диаграмм плавкости тройных систем.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается математическая модель для исследования электромагнитных процессов в системе «индуктор-слиток» при непрерывном литье алюминиевых слитков в кристаллизатор скольжения. Произведен расчет при различных параметрах питающей сети, получены электромеханические характеристики перемешивателя. Установлен диапазон частот, при котором электромагнитное воздействие индуктора на жидкую сердцевину слитка наиболее эффективно. Сопоставлены результаты математического и физического моделирования, показавшие достоверность математической модели.
Бесплатно
Исследование электронной микроскопией спеченных порошковых композитных металлических материалов
Статья научная
Предметом исследования является изучение структур электронной микроскопией пеноалюминия и пеномеди с введением порообразователя в виде CaCO3 порошка скорлупы птичьих яиц. Цель исследования: анализ структуры полученного спеченного материала, гомогенности поровой структуры, получение изображения морфологии поверхности и определение размерности образованных пор при разложении порообразующего элемента в матрице представленных микроструктур металлов. При исследовании тонкой структуры пенометаллических образцов методом электронной микроскопии использовался многоцелевой сканирующий (растровый) микроскоп JSM-6380LV (Япония). Объектом исследования являются полученные спеченные образцы пеноалюминия и пеномеди. Основные результаты исследования: изучение влияния пористости на качество материала, тонкой структуры полученных образцов пенометаллов и исследование электронной микроскопией морфологии порового пространства, влияющего на механические характеристики материалов.
Бесплатно
Статья научная
Предложен метод, позволяющий оценить эффективность процесса поражения излучающего радиоэлектронного объекта по данным радиоразведки с последовательным обзором. Результаты исследования позволяют как оценить эффективность каждой составляющей моделируемого процесса, так и сформировать требования к подсистемам по заданным значениям показателя уничтожения радиоэлектронного объекта.
Бесплатно
Статья научная
В работе отмечено, что одним из способов повышения эффективности эксплуатации и расширения области применения асинхронных электроприводов является совершенствование их систем испытания. При этом эффективность работы электроприводов повышается путем разработки и внедрения новых схем. В статье выполнен анализ процесса испытаний электрических машин методом взаимной нагрузки, где в качестве нагрузочной применяется асинхронная машина. Рассмотрены известные схемы взаимной нагрузки асинхронных машин, классифицируемые по способу передачи электроэнергии от нагрузочной машины к испытуемому двигателю – через звено постоянного тока или сеть переменного тока. Для рассматриваемых схем предложен способ повышения энергетической эффективности за счет совместного регулирования частоты переменного напряжения и его действующего значения, подаваемого на обмотку статора нагрузочной машины. Для исследования эффективности способа снижения потерь разработана имитационная модель в среде динамического моделирования SimInTech. Результаты имитационного моделирования на машинах различной мощности показали значительное снижение потерь мощности, что снижает нагрузку на электросеть и уменьшает затраты на внедрение и эксплуатацию подобных систем испытания.
Бесплатно
Исследования коэффициента трения. Вывод аналитического уравнения диаграммы Герси-Штрибека
Статья научная
В данной работе проведено исследование коэффициента трения на основе полуэмпирического уравнения для диаграммы Герси-Штрибека. Аналитическое уравнение для коэффициента трения от скорости сдвига, полностью описывающее трение трущихся поверхностей в различных условиях, в настоящее время отсутствует. В связи с этой проблемой была предпринята попытка получить аналитическое уравнение на основе соотношения с четырьмя эмпирическими константами - a, b, c, d , а также был проведен обзор полученного уравнения. С помощью вариации параметров и численного моделирования были построены графики зависимости коэффициента. Установлено, что константа a - параметр, характеризующий коэффициент трения покоя, b - характеризует такие свойства, как плотность, прочность, коэффициенты деформации, т.е. упругие характеристики трущихся тел, а также начальную степень шероховатости, c - однозначно неопределенный параметр, вероятнее всего, связан с погонной нагрузкой и способностью смазочного материала адаптироваться к нагрузкам, d - коэффициент, характеризующий установившийся или вязкостной режим трения. Таким образом, сравнительный анализ графиков зависимости полученного уравнения и диаграммы Герси-Штрибека свидетельствует об их схожести, что делает это уравнение наиболее предпочтительным, чем любые другие эмпирические соотношения, и может быть использовано для решения инженерных задач.
Бесплатно
Статья научная
Проведены лабораторные исследования по переработке золотосодержащего концентрата месторождения «Джамгыр» с помощью реагента JIN CHAN (Цзинь Чань). Изучено влияние концентрации JIN CHAN, продолжительность выщелачивания, температура раствора. В результате исследований извлечение золота и серебра в раствор по бесцианидной технологии составило 97,5 и 96 % соответственно. Переработку полученных растворов методом сорбции проводили на ионообменной смоле МА940BG (gold), извлечение целевых компонентов из раствора в ионообменную смолу составило: Au - 100,0 %, Ag - 77,5 %.
Бесплатно
Статья научная
Нашей целью было получение экспериментальных данных о влиянии ультрадисперсных частиц кремнезема на сварочную дугу, ее проплавляющую способность. Сварочная дуга постоянного тока прямой полярности с силой тока в пределах 70-400 А горела вертикально между вольфрамовым неплавящимся электродом (диаметр - 2,4-4 мм) и поверхностью металла в среде защитного газа аргона (TIG welding). Сварочные эксперименты выполняли на пластинах размером 150×50×(2, 4, 6) мм из малоуглеродистой стали 3. Перед А-ТИГ-сваркой на поверхность пластины наносили равномерный контролируемый слой активирующего флюса - SiO 2 (диоксид кремния) шириной 5 мм и толщиной 20 мкм. Использовались три флюса с различным фракционным составом. Напряжение на дуге в чистом аргоне составляло 12-15 В; в чистом аргоне с использованием активирующего флюса - 16-20 В; при сварке в смеси газов (аргон + 30 % гелия) без активирующего флюса напряжение равнялось 20-26 В. По тепловой мощности сварочная дуга в аргоне с активирующим флюсом приближается к сварочной дуге в смеси газов, но по проплавляющей способности превосходит ее. Швы формируются узкими и глубокими клинообразной формы. Использование активирующего флюса из ультрадисперсного диоксида кремния приводит к максимальной проплавляющей способности сварочной дуги за счет повышения эффективной тепловой мощности сварочного источника нагрева. В результате использования разработанного состава активирующего флюса проплавляющаяся способность сварочной дуги увеличилась в 2-4 раза, энергоемкость процесса снизилась на 30-50 %.
Бесплатно
Исследования прочности, ресурса и надежности крановых металлоконструкций: обзор и результаты
Статья научная
Представлены результаты исследований и ретроспектива развития нормативной базы проектирования и расчетов крановых металлоконструкций. Рассмотрен причинно-следственный комплекс отказов мостовых кранов, направления исследований в рамках расчетно-экспериментального комплекса в области прочности, надежности, динамики, анализа напряженно-деформированного состояния и усталостной прочности. Приведены результаты экспериментальных исследований образцов и моделей крановых конструкций на усталость. Методология расчетов на трещиностойкость и надежность представлена на примере опорного узла концевой балки мостового крана.
Бесплатно
Статья научная
Для повышения тепловой эффективности солнечных воздушных коллекторов и более действенного теплоотвода от абсорбера необходимо организовать оптимальный турбулентный режим теплоносителя. Оптимальный турбулентный режим может быть организован путем применения абсорберов различной геометрической формы, а также различных материалов абсорбера. Учитывая, что снижение экономических затрат на изготовление эффективных абсорберов солнечных воздухонагревателей является актуальной задачей, предлагается вариант использования сливных металлических стружек в качестве абсорбера солнечных воздухонагревательных коллекторов, которые являются производственными отходами, утратившими свои потребительские свойства, и способствуют снижению себестоимости нагревателей и увеличению их тепловой эффективности. Конструкция солнечного воздухонагревательного коллектора с абсорбером металлических стружек, позволяющая увеличить контактную поверхность между теплоносителем и абсорбером, сложная с точки зрения движения воздушного потока, который, многократно омывая нагретые поверхности различной конструкции абсорберов, повышает свою конечную температуру. В данной статье приведены результаты численных и экспериментальных исследований теоретического анализа характеристики воздушного потока, предназначенного для работы в качестве теплоносителя в солнечном воздухонагревательном коллекторе. Проведено сопоставление полученных расчетных и экспериментальных данных.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводится анализ применения современных беспилотных летательных аппаратов, их характеристики, а также особенности обнаружения беспилотных летательных аппаратов и крылатых ракет обзорными радиолокационными станциями как самых сложных воздушных целей с точки зрения теории радиолокации. Описаны острые проблемные вопросы построения системы радиолокационного обнаружения в целом и возможные пути их решения. Одной из научно-технических проблем в РЛС кругового обзора, предлагаемой к решению, является разработка методов комплексирования в структуре РЛС различных средств обнаружения БПЛА, таких как акустические, оптико-электронные и радиотехнические, работающих в различных диапазонах длин волн. Способы комплексирования выше упомянутых различных средств обнаружения БПЛА в составе обзорных РЛС обеспечат повышение показателей качества обнаружения и определения радиолокационных портретов воздушных объектов.
Бесплатно
Статья научная
В статье показано, что в Красноярском крае установленная мощность дизельных электростанций (ДЭС) составляет более 100 МВт, на которых вырабатывается около 200 млн кВт.ч электроэнергии, в связи с чем актуальным становится вопрос обоснования параметров и режимов работы автономной солнечно-дизельной электростанции (СДЭС) для электроснабжения села Ванавара Эвенкийского муниципального района Красноярского края. Приведены результаты компьютерного моделирования параметров и режимов СДЭС, принципиальная электрическая схема станции, включающей ДЭС мощностью 10 МВт и солнечную электростанцию мощностью 3 МВт, которая в июле покрывает потребности села Ванавара в электроэнергии на 86 %. Себестоимость электрической энергии, произведенной от СДЭС, составляет 37 руб./кВт∙ч, а от ДЭС - 56 руб./кВт∙ч при 23 % экономии дизельного топлива
Бесплатно
К вопросу обтекания вогнутой поверхности потоком сжимаемой жидкости
Статья научная
В статье рассматриваются вихри Гертлера в пограничном слое жидкости применительно к характерным диапазонам изменения длины волны вихрей. Формулируется краевая задача для характерного коротковолнового режима. Развитие вихрей Гертлера в сжимаемых, в частности гиперзвуковых, потоках привлекает в настоящее время значительный интерес в связи с разработкой новых технологий, а именно с созданием новых сверхзвуковых малотурбулентных аэродинамических труб и с проектированием гиперзвуковых летательных аппаратов, для которых определение положения ламинарно-турбулентного перехода и нахождение распределений и пиковых величин тепловых потоков являются ключевыми элементами. В настоящей статье сформулирована математическая модель, описывающая нелинейную фазу развития возмущений в сжимаемом пограничном слое в поле центробежных сил при больших, но докритических значениях чисел Рейнольдса и Гертлера. Эта модель предназначена для описания как развития вихрей Гертлера, так и возмущенных течений около локальных или периодических в трансверсальном направлении неровностей или других пространственных возмущенных течений. При малых амплитудах возмущений нелинейные краевые задачи сводятся к линейным задачам теории устойчивости, которая к настоящему времени разработана лишь фрагментарно. На основе метода сращиваемых асимптотических разложений исследованы некоторые линейные режимы развития возмущений в поле центробежных сил. В частности, выявлена роль переходного температурного слоя в развитии возмущений в гиперзвуковых потоках. В то же время имеющиеся экспериментальные исследования свидетельствуют о возникновении других возможных форм возмущенного вихревого движения газа, что требует проведения дальнейших исследований.
Бесплатно
К проблеме оценки надежности сложных программных систем
Статья научная
Статья посвящена проблеме оценки надежности программного обеспечения. Разработан алгоритм, который позволяет применить универсальную модель при оценке надежности программных систем с различной архитектурой. Представлена модификация модели для оценки надежности распределенных мультиверсионных программных систем. На основе предложенного модельно-алгоритмического аппарата разработан программный комплекс, предназначенный для оценки надежности программных систем. В статье проведено исследование зависимости различных показателей надежности программной системы от условной и безусловной вероятности сбоев отдельных компонентов системы, а также количества компонентов программной системы.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена вопросам тепломассообмена влажных нагретых материалов при конвейерной транспортировке. Исследованы шихта и возврат агломерата. Получены данные, необходимые при проектировании систем вентиляции в конвейерных галереях для транспортировки данных материалов.
Бесплатно
Кавитационная топливоподготовка на базе отработанных масел различного состава
Статья научная
В рамках проведенной работы мы изучали возможность использования гидродинамического кавитационного эффекта для переработки отработанных нефтепродуктов, в частности промышленных масел. Основная задача состояла в закрытии цикла существования использованных материалов путем их трансформации в новые субстанции: 70 % регенерированного масла, чьи свойства оказались близки к исходным, и 30 % водотопливной эмульсии, годной для сжигания в маломощных горелках. Было установлено, что при использовании кавитационных методов переработка отработанных масел в условиях Крайнего Севера, с соблюдением экологических требований, демонстрирует высокую эффективность. Данная технология может быть применена для производства водотопливных эмульсий для предприятий, использующих жидкое топливо.
Бесплатно
